JP5670553B2 - System and method for transporting power under seawater and providing fiber optic communications - Google Patents

System and method for transporting power under seawater and providing fiber optic communications Download PDF

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Description

本発明は、海底電力輸送および海底通信に関する。   The present invention relates to submarine power transportation and submarine communication.

いくつかの海中の活動または用途では、様々な距離で水中機器が使用され、そこでそのような機器は典型的に電力の供給とともに前記機器への、および前記機器からの通信の利用可能性を必要とする。   For some underwater activities or applications, underwater equipment is used at various distances, where such equipment typically requires the availability of communication to and from the equipment along with the supply of power. And

そのような活動または用途のいくつかの例は、たとえばプラットフォームまたはその他の設備に長距離で水中機器が与えられる地震検知に関する科学研究、深海検知において、石油およびガス産業の分野で見られる。   Some examples of such activities or applications are found in the field of the oil and gas industry, for example, in scientific research on seismic detection, deep sea detection where a platform or other equipment is provided with long-distance underwater equipment.

海底通信は典型的に、光ファイバを備えた光ケーブルの使用に基づいている。そのようなケーブルは第1の端局を第2の端局へ、また場合によってはより多くの端局へ接続し、ケーブルの少なくとも一部が海水下に置かれるように、そのような局の間での通信を可能にする。端局は、大陸間の距離のような非常に長い距離に配置される場合がある。通信のためにデータを搬送することに加えて、そのようなケーブルは典型的に、2つの端局間の中間距離に配置され得る機器に給電するために電力を搬送することができる。   Submarine communication is typically based on the use of optical cables with optical fibers. Such a cable connects a first terminal to a second terminal, and possibly more terminals, such that at least a portion of the cable is placed under sea water. Communication between the two. Terminals may be located at very long distances, such as the distance between continents. In addition to carrying data for communication, such cables typically can carry power to power equipment that can be located at an intermediate distance between the two end stations.

典型的な海底通信では、電力は、電源とそれを受け取る機器との間の距離を介した減衰によるケーブルの中で被る損失の影響を減らす、または最小化するために、およそ10KVの直流電圧を使用して供給される。   In typical submarine communications, power is supplied with a DC voltage of approximately 10 KV to reduce or minimize the effects of losses incurred in the cable due to attenuation through the distance between the power source and the equipment receiving it. Supplied using.

海底通信システムとは異なり、上述のような海中の活動または用途では、典型的に電気ケーブル配線が使用され、電力の供給のために使用される電圧は典型的に、光ケーブルを使用する典型的な海底通信ネットワークの中で電力の供給のために使用される電圧よりもずっと低い。そのような電圧は典型的に、交流電力輸送を使用して提供される。しかしながら、典型的に交流送電の効率は、典型的にケーブルの長さとともに増加する地面への漏れ電流を作り出すケーブルの容量効果によって、距離とともに急速に低下する。直流送電は典型的にそのような制限からそれほど害を受けることはないので、はるかに効率的であり、長距離(数百キロメートル以上)のために特に適している。   Unlike submarine communication systems, underwater activities or applications such as those described above typically use electrical cabling, and the voltage used to supply power is typically the use of optical cables. Much lower than the voltage used for power supply in submarine communication networks. Such a voltage is typically provided using AC power transport. However, the efficiency of alternating current transmission typically decreases rapidly with distance due to the capacitive effect of the cable, which creates ground leakage current that typically increases with cable length. Direct current transmission is typically much less efficient from such limitations, so it is much more efficient and is particularly suitable for long distances (hundreds of kilometers or more).

さらに、知られている解決法は、サービスを与える場所の数に関して、または限られた距離への前記サービスの到達範囲に関して、カバレージにおける制限という弱点がある。   Furthermore, the known solutions have the weakness of limitations in coverage with respect to the number of places to provide services or with respect to the reach of the service over a limited distance.

通信の利用可能性に関しては、典型的に前記システムの能力は比較的限られている。そのようなシステムのうちの一部は、典型的にはおよそ数キロビットから数十キロビットの比較的低いビットレートでデータ転送を提供することができる。   With regard to communication availability, typically the capabilities of the system are relatively limited. Some of such systems can provide data transfer at relatively low bit rates, typically on the order of several kilobits to tens of kilobits.

しかしながら最近では、上述のタイプのシステムは典型的に、以前のシステムと比較してより高いレベルの信頼性および費用対効果と同時に、より多くの帯域幅を用いた通信のためのより高い容量を要求する傾向にある。たとえば石油およびガス事業者または供給企業などのそのようなシステムのユーザは典型的に、自社の沖合設備をより効率的に運営、監視および制御する可能性を必要としている。   More recently, however, systems of the type described above typically provide higher capacity for communication using more bandwidth, while at the same time providing a higher level of reliability and cost effectiveness compared to previous systems. There is a tendency to demand. Users of such systems, for example oil and gas operators or suppliers, typically need the possibility to operate, monitor and control their offshore facilities more efficiently.

さらに、そのようなシステムは、多くの場合、典型的には定期的なアクセスを持つのが困難な場所の深海の中である海水中に設置されるので、およそ25年間のかなり長い稼働「寿命」を必要とする。したがって、そのようなシステムの信頼性および堅牢性もまた非常に重要である。   In addition, such systems are often installed in seawater, typically in the deep water where it is difficult to have regular access, so a fairly long operational “lifetime” of approximately 25 years. Is required. Therefore, the reliability and robustness of such systems is also very important.

上述の知られているシステムと比較して、システムの全体的なパフォーマンスを向上させる従来の海底通信ケーブルを使用した通信およびエネルギー輸送を可能にするシステムを提供することを目指したいくつかの試みが知られている。   Several attempts have been made to provide a system that enables communication and energy transport using conventional submarine communication cables that improves the overall performance of the system compared to the known systems described above. Are known.

米国特許第6987902号US Pat. No. 6,987,902

しかしながら、ネットワーク全体の電力の供給の点から、そのようなシステムを堅牢にして、ネットワークの要素で障害が生じた場合に、残りの要素がそれらの動作上の機能をできるだけ維持することができるようにすることがなお望ましい。   However, in terms of powering the entire network, such a system can be made robust so that if a failure occurs in a network element, the remaining elements can maintain their operational function as much as possible. It is still desirable.

本明細書で提案する解決法は、好ましくは大きなエリアをカバーする、1つまたは2つの端局から海底に位置する複数の分散した場所への光ファイバ通信の使用に基づいている。   The solution proposed here is based on the use of fiber optic communication from one or two end stations to a plurality of distributed locations located on the seabed, preferably covering a large area.

したがって、いくつかの実施形態は、陸上に配置された局であるか、または海面に固定されているか、浮かんでいる局であってもよい1つまたは複数の端局と、少なくとも1つの分岐ユニットと、分岐ユニットに接続された少なくとも1つの海底ノードとを備える、通信および電力を輸送するためのネットワークであって、ネットワークが、端局と分岐ユニットとの間、および分岐ユニットと海底ノードとの間の光および電気接続を可能にするための幹線ケーブルをさらに備え、海底ノードが複数の光波長を受け取り、出力で少なくとも1つの光波長を提供するように構成され、また端局から受け取った第1の直流電圧を出力で提供される第2の直流電圧に変換するように構成され、第1の電圧が第2の電圧よりも高く、ネットワークが幹線ケーブルの第1のケーブルヘッドに接続された第1の電源と幹線ケーブルの第2のケーブルヘッドに接続された少なくとも第2の電源とを備え、第1の電源および少なくとも第2の電源が正常または故障状態の下で、個別に、または組み合わせてネットワークの中の電流の少なくとも最小量を供給するように構成されたネットワークを特徴とする。   Thus, some embodiments include one or more end stations that may be stations located on land, or fixed or floating at sea level, and at least one branch unit. And a network for transporting communication and power, comprising: a network between the terminal station and the branch unit; and between the branch unit and the submarine node. A trunk cable for enabling optical and electrical connections between the submarine nodes, wherein the submarine node is configured to receive a plurality of optical wavelengths and provide at least one optical wavelength at an output, Configured to convert one DC voltage to a second DC voltage provided at the output, the first voltage is higher than the second voltage, and the network is trunked A first power source connected to the first cable head of the cable and at least a second power source connected to the second cable head of the trunk cable, wherein the first power source and at least the second power source are normal or Features a network configured to provide at least a minimum amount of current in the network individually or in combination under fault conditions.

いくつかの特定の実施形態によれば、ネットワークは、海底ノードの出力でインターネットプロトコルアプリケーションを実装するために構成されたインターネットプロトコル切り替え手段を備える。   According to some particular embodiments, the network comprises internet protocol switching means configured to implement an internet protocol application at the output of the submarine node.

いくつかの特定の実施形態によれば、ネットワークはリング型ネットワークである。   According to some particular embodiments, the network is a ring network.

いくつかの特定の実施形態によれば、ネットワークは、電流の循環を可能にするように構成された少なくとも1つの疑似負荷をさらに備える。   According to some particular embodiments, the network further comprises at least one pseudo load configured to allow current circulation.

いくつかの特定の実施形態によれば、第1の電源は、第1の電源と海のアースとの間でループが閉じられるように、第1のケーブルヘッドに直流電力を供給するように構成され、少なくとも第2の電源は、スタンバイモードで疑似負荷と並列に接続される。   According to some particular embodiments, the first power source is configured to provide direct current power to the first cable head such that the loop is closed between the first power source and the ocean ground. At least the second power supply is connected in parallel with the pseudo load in the standby mode.

いくつかの特定の実施形態によれば、第1の電源および少なくとも第2の電源は電力を供給するように構成され、第1の電源は電圧を制御するために設定され、少なくとも第2の電源は幹線上の電流を制御するために設定される。   According to some particular embodiments, the first power source and at least the second power source are configured to provide power, the first power source is configured to control the voltage, and at least the second power source Is set to control the current on the main line.

いくつかの特定の実施形態によれば、第1の電源は幹線ケーブルの第1のケーブルヘッドに電力を供給するように構成され、第2の電源は幹線ケーブルの第2のケーブルヘッドに電力を供給し、疑似負荷は切断され、抵抗負荷は、海底ノードの中の電流の存在が確実になるように、ネットワークの中の故障個所に近いノードで接続される。   According to some particular embodiments, the first power source is configured to supply power to the first cable head of the trunk cable, and the second power source supplies power to the second cable head of the trunk cable. Supply, the pseudo load is disconnected, and the resistive load is connected at a node close to the fault location in the network to ensure the presence of current in the submarine node.

いくつかの特定の実施形態によれば、ネットワークは、幹線ケーブルで障害が発生した場合に、幹線上の直流電流を復元するだけでなく、ネットワークの中の通信を可能にするように、電力供給を提供するために構成された第3の電源を備える。   According to some specific embodiments, the network is powered so that if a trunk cable fails, the network not only restores the direct current on the trunk, but also allows communication within the network. A third power source configured to provide

いくつかの特定の実施形態によれば、ネットワークは、ネットワークの中の少なくとも1つのノードで電流を等しく保つように、電流需要と電圧需要を第1の電源と少なくとも第2の電源に設定するように構成された管理システムを備える。   According to some particular embodiments, the network sets the current demand and the voltage demand to the first power source and at least the second power source so as to keep the current equal at at least one node in the network. A management system configured as described above.

いくつかの特定の実施形態によれば、海底ノードは、分岐ユニットで故障が発生した場合に、幹線電圧を第1の電圧値から第2の電圧値へ変換することを停止するように構成される。   According to some specific embodiments, the submarine node is configured to stop converting the mains voltage from the first voltage value to the second voltage value if a failure occurs in the branch unit. The

いくつかの特定の実施形態によれば、海底ノードは、幹線電圧が所定の閾値を下回る場合、変換動作を停止するように構成される。   According to some particular embodiments, the submarine node is configured to stop the conversion operation when the mains voltage falls below a predetermined threshold.

いくつかの実施形態は、陸上に配置された局であるか、または海面に固定されているか、浮かんでいる局であってもよい1つまたは複数の端局と、少なくとも1つの分岐ユニットと、分岐ユニットに接続された少なくとも1つの海底ノードとを備える通信および電力をネットワークの中で輸送するための方法であって、ネットワークが、端局と分岐ユニットとの間、および分岐ユニットと海底ノードとの間の光および電気接続を可能にするための幹線ケーブルをさらに備え、
− 海底ノードで複数の光波長を受け取り、出力で少なくとも1つの光波長を提供するステップと、
− 端局から受け取った第1の直流電圧を、出力で提供される第2の直流電圧に海底ノードで変換するステップであって、第1の電圧が第2の電圧よりも高いステップとを備え、
ネットワークが、幹線ケーブルの第1のケーブルヘッドに接続された第1の電源と幹線ケーブルの第2のケーブルヘッドに接続された少なくとも第2の電源とを備え、第1の電源および少なくとも第2の電源は、正常または故障状態の下で、個別に、または組み合わせてネットワークの中の電流の少なくとも最小量を供給する方法を特徴とする。
Some embodiments include one or more end stations, which may be stations located on land, or fixed or floating at sea level, and at least one branching unit; A method for transporting communication and power in a network comprising at least one submarine node connected to a branch unit, wherein the network is between a terminal station and a branch unit and between the branch unit and the submarine node. Further comprising a trunk cable for enabling optical and electrical connection between
-Receiving a plurality of light wavelengths at a submarine node and providing at least one light wavelength at an output;
Converting the first DC voltage received from the terminal station into a second DC voltage provided at the output at the submarine node, the first voltage being higher than the second voltage; ,
The network comprises a first power source connected to the first cable head of the trunk cable and at least a second power source connected to the second cable head of the trunk cable, the first power source and the at least second The power supply is characterized by a method of supplying at least a minimum amount of current in the network, individually or in combination, under normal or fault conditions.

いくつかの特定の実施形態によれば、海底ノードは複数の光波長を得て、海底ノードで使用するための波長をフィルタリングするか、または海底ノードは少なくとも1つの波長を幹線ケーブルに追加する。   According to some specific embodiments, the submarine node obtains multiple optical wavelengths and filters the wavelengths for use at the submarine node, or the submarine node adds at least one wavelength to the trunk cable.

いくつかの特定の実施形態によれば、ネットワークは疑似負荷をさらに備え、疑似負荷が依然として第1のケーブルヘッドにも切り替えられたまま第2のケーブルヘッドへのスイッチを閉じることと、第2のケーブルヘッドへの切り替えが実行された後、第1のケーブルヘッドへのスイッチを開くこととによって、切り替えが稼働中に公称電圧で行われるように疑似負荷を第1のケーブルヘッドから第2のケーブルヘッドに切り替えるステップを備える。   According to some particular embodiments, the network further comprises a pseudo load, closing the switch to the second cable head while the pseudo load is still switched to the first cable head; After the switch to the cable head is performed, a pseudo load is applied from the first cable head to the second cable so that the switch is performed at nominal voltage during operation by opening a switch to the first cable head. Switching to the head.

いくつかの特定の実施形態によれば、ネットワークの中の電流が増加する場合、以下のものが実行される:
− 幹線ケーブルで利用可能な電圧を閾値の中間値まで落とすステップ、
− 海底ノードでの電圧の変換を停止するステップ、
− 1つまたは複数の分岐ユニットをオフに安全に切り替えることを可能にする増加した電流よりも低い電流を供給するステップ。
According to some specific embodiments, if the current in the network increases, the following is performed:
-Reducing the voltage available on the mains cable to a threshold intermediate value;
-Stopping the voltage conversion at the submarine node;
Supplying a current lower than the increased current which allows one or more branch units to be switched off safely.

本発明のこれらおよびさらなる特徴および利点は、添付の図面の助けを借りて、以下の説明とともに特許請求の範囲の中で、限定ではなく説明を目的として、より詳細に述べられている。   These and further features and advantages of the present invention are set forth in greater detail, with the aid of the accompanying drawings, in the following description and in the claims, for purposes of illustration and not limitation.

いくつかの実施形態による通信および電力を輸送するためのネットワークの例示的な図である。1 is an exemplary diagram of a network for transporting communications and power according to some embodiments. FIG. 配電のいくつかの原理が示されている図1のネットワークの例示的な図である。FIG. 2 is an exemplary diagram of the network of FIG. 1 in which some principles of power distribution are shown. 光通信のいくつかの原理が示されている図1のネットワークの例示的な図である。FIG. 2 is an exemplary diagram of the network of FIG. 1 in which some principles of optical communication are shown. いくつかの実施形態による第1の配電シナリオの例示的な図である。FIG. 3 is an exemplary diagram of a first power distribution scenario according to some embodiments. いくつかの実施形態による第2の配電シナリオの例示的な図である。FIG. 4 is an exemplary diagram of a second power distribution scenario according to some embodiments. いくつかの実施形態による第3の配電シナリオの例示的な図である。FIG. 6 is an exemplary diagram of a third power distribution scenario according to some embodiments. いくつかの実施形態による第4の配電シナリオの例示的な図である。FIG. 6 is an exemplary diagram of a fourth power distribution scenario according to some embodiments. いくつかの実施形態による第5の配電シナリオの例示的な図である。FIG. 6 is an exemplary diagram of a fifth power distribution scenario according to some embodiments. いくつかの実施形態による分岐ユニットでの複数の接続構成の例示的な図である。FIG. 6 is an exemplary diagram of multiple connection configurations at a branching unit according to some embodiments. いくつかの実施形態による故障状態の下での第1のシナリオの例示的な図である。FIG. 4 is an exemplary diagram of a first scenario under a fault condition according to some embodiments. 図10の故障状態の下での第2のシナリオの例示的な図である。FIG. 11 is an exemplary diagram of a second scenario under the fault condition of FIG. いくつかの実施形態による、故障状態がネットワークの中で短絡を引き起こす場合の電源の出力電圧/電流特性の例示的なグラフである。6 is an exemplary graph of the output voltage / current characteristics of a power supply when a fault condition causes a short circuit in the network, according to some embodiments.

すでに上で述べたように、たとえば、様々な工業または科学活動における通信および電力に対する最近の需要は、そのような活動によって使用される様々な海中の場所を有するネットワークを提供する可能性を要求しており、この場合そのようなネットワークは、直流の低電圧(約400V)および比較的高いビットレートでの光接続の供給を海底のユーザに与えることができる。さらに、そのようなネットワークは、約25年の範囲の長期の稼働期間中に信頼できるサービスを提供することができる機器を備えることが望ましく、そこではその要素、より具体的にはウェット(水中)機器の維持管理の必要性は最小限に保たれるか、または少なくともできる限り減らされる。   As already mentioned above, for example, the recent demand for communications and power in various industrial or scientific activities demands the possibility of providing networks with various underwater locations used by such activities. In this case, such a network can provide submarine users with a supply of optical connections at a low DC voltage (about 400V) and a relatively high bit rate. In addition, it is desirable for such a network to include equipment that can provide reliable service during long periods of operation in the range of about 25 years, where its components, more specifically wet (underwater). The need for equipment maintenance is kept to a minimum or at least reduced as much as possible.

ネットワークの配電は、海水リターンの原理、およびネットワークの幹線に存在する約10KV直流の高電圧を、典型的にはユーザウェットメイトインターフェース(user wet−mate interface)で使用できる約400V直流のより低い電圧に変換するように構成された海底ノードの局所媒体電圧コンバータを使用する。   Network distribution is based on the principle of seawater return and the high voltage of about 10 KV DC present in the mains of the network, typically a lower voltage of about 400 V DC that can be used at the user wet-mate interface. A submarine node local medium voltage converter configured to convert to is used.

海水リターンの原理は、電流が単一の導体ケーブルを流れ、リターン導体(海水と接触する電極は各ノードで与えられる)として海を介して戻るという構成に関する。   The principle of seawater return relates to a configuration in which current flows through a single conductor cable and returns through the sea as a return conductor (electrodes in contact with seawater are provided at each node).

この構成は、単相システムで少なくとも2つの導体を必要とする、または3相システムで3つの導体を必要とする、知られている交流配電に比べて特に経済的であり得る。   This configuration may be particularly economical compared to known alternating current distributions that require at least two conductors in a single phase system or require three conductors in a three phase system.

高電圧を上述のような電圧に変換するためのコンバータは、関連技術分野で知られている。   Converters for converting high voltages to voltages as described above are known in the related art.

そのようなネットワークは、光信号が岸から遠く離れたところに配置されたユーザの場所に到達できるように、適切な距離で光信号を再増幅する目的でリピータが使用され得る光学的に増幅された幹線を使用してもよい。そのようなネットワークでは、専用の波長がユーザゲートウェイ(本明細書ではノードとも呼ばれる)に分配されるので、エンドユーザは保護された仕方で信頼できる通信を確実にするための割り当てられた、またはさらには確保された容量を有することができる分散DWDM光方式が任意選択で使用され得る。好ましくは、そのようなネットワークはリング型ネットワークの形態であり、それによって、そのような、割り当てられた、または確保された容量は、リング型ネットワークの両側を使用するユーザが利用できるようになされてもよい。好ましくは、このネットワークはネットワークの残りの部分からノードを電気的に分離する能力を提供し、ネットワークの他のユーザへのそのような分離の影響を最小限にしながら、たとえば維持管理作業などの所与のノード上の特定の局所動作を可能にする目的で、特定の電力切り替えデバイスをさらに備える。そのような切り替えデバイスは、分岐ユニットに組み込まれてもよい。   Such a network is optically amplified where repeaters can be used to re-amplify the optical signal at the appropriate distance so that the optical signal can reach the user's location located far from the shore. You may also use a trunk line. In such networks, dedicated wavelengths are distributed to user gateways (also referred to herein as nodes) so that end users are assigned to ensure reliable communication in a protected manner, or even A distributed DWDM optical scheme that can have a reserved capacity can optionally be used. Preferably, such a network is in the form of a ring network so that such allocated or reserved capacity is made available to users using both sides of the ring network. Also good. Preferably, the network provides the ability to electrically isolate the node from the rest of the network and minimizes the impact of such separation on other users of the network, such as in maintenance operations. A specific power switching device is further provided for the purpose of enabling specific local operation on a given node. Such a switching device may be incorporated in the branch unit.

さらに、ネットワークは、特にはPTPプロトコルを使用して正確なタイミングをエンドユーザに分配することなどのIPプロトコルに関連した機能を実装できるようにするために、ネットワークおよびノードの中の特定のIP切り替えギアの使用を提供してもよい。そのような正確なタイミングによって、ネットワーク内のイベントの同期は、たとえばおよそ5から10マイクロ秒の高い精度で生じることが可能となるが、NTPなどの他のプロトコルでは約1ミリ秒の精度が可能になるだけである。IPスイッチは、ユーザインターフェース(典型的には各々1GigEでの6つの科学ポート)のところへやって来る、またはそこから1つの波長によって運ばれる複合2.5GBit/sアップストリーム信号に向かうデータを照合/分配する目的で海底ノードの中で使用され得る。2つの1GigE信号は、各波長を構築するためにSTM−16信号にマッピングされてもよい。   In addition, the network is able to implement specific IP switching within the network and nodes to enable implementation of functions related to the IP protocol, such as using the PTP protocol to distribute accurate timing to end users. Gear use may be provided. With such precise timing, synchronization of events in the network can occur with a high accuracy of, for example, approximately 5 to 10 microseconds, but other protocols such as NTP can have an accuracy of approximately 1 millisecond. It only becomes. The IP switch collates / distributes data coming to the user interface (typically 6 scientific ports each with 1 GigE) or destined for a composite 2.5 GBit / s upstream signal carried by one wavelength from there. Can be used in submarine nodes. Two 1 GigE signals may be mapped to STM-16 signals to build each wavelength.

図1は、いくつかの実施形態による通信および電力を輸送するためのネットワーク1の例示的な図である。ネットワーク1は、典型的には岸に配置されているか、または海面に固定されているか、浮かんでいる構造であってもよい端局2を備える。図1の例では、端局2は陸(岸)にあるように示されている。本明細書では幹線とも呼ばれる光リンクケーブル3は、端局2を海底機器に接続する。1つのそのような海底機器は、リピータ4であってもよい。知られているように、リピータは光ケーブルを通過する光信号を再増幅するために使用される。リピータ4は、そのような再増幅を確実にするために所定の間隔(距離)で配置され得る。   FIG. 1 is an exemplary diagram of a network 1 for transporting communication and power according to some embodiments. The network 1 comprises a terminal station 2 that may be typically located on the shore or fixed to the sea surface or may be a floating structure. In the example of FIG. 1, the terminal station 2 is shown to be on land (shore). An optical link cable 3, also called a trunk line in this specification, connects the terminal station 2 to a submarine device. One such subsea device may be a repeater 4. As is known, repeaters are used to re-amplify optical signals passing through optical cables. The repeaters 4 can be arranged at predetermined intervals (distances) to ensure such reamplification.

幹線ケーブル3は、たとえば約1KVから約50KVの高電圧の直流電源を搬送するように構成され、好ましい電源電圧の値は約15KV、12KVおよび10KVであり(本明細書で示す実施形態の例の中では後者が使用される)、また1つまたは複数の波長を使用する光信号を搬送するように構成される。いくつかの実施形態では、光信号は波長分割多重(WDM)、粗密度WDM(CWDM)または高密度WDM(DWDM)の信号であってもよい。光信号は、端局と海底の場所との間の通信を可能にすることができる。   The trunk cable 3 is configured to carry a high voltage DC power supply, for example, from about 1 KV to about 50 KV, and preferred power supply voltage values are about 15 KV, 12 KV and 10 KV (in the example embodiments shown herein) In which the latter is used) and is configured to carry an optical signal using one or more wavelengths. In some embodiments, the optical signal may be a wavelength division multiplexed (WDM), coarse density WDM (CWDM) or high density WDM (DWDM) signal. The optical signal can enable communication between the terminal station and the submarine location.

ネットワーク1は、少なくとも1つの分岐ユニット5をさらに備える。分岐ユニット5は、分岐線51によって幹線3を分岐機器に結合する。いくつかの実施形態によれば、分岐機器は、電圧の供給、および端局2との通信の利用可能性を必要とする海底ノード6であり得る。海底ノードは、実質的に幹線3に存在する電圧よりも低い電圧を使用してもよく、または出力で提供してもよい。たとえば、海底ノードによって使用または供給される直流電圧は、用途、および海底ノードによって供給される低電圧デバイスに必要な電圧によって、500Vから5V直流まで異なり得る。海底ノードによって使用または供給される好ましい電圧の値は約400Vであってもよい(本明細書で示す実施形態の例の中ではこの値が使用される)。   The network 1 further comprises at least one branch unit 5. The branch unit 5 couples the trunk line 3 to the branch device by the branch line 51. According to some embodiments, the branch device may be a submarine node 6 that requires voltage supply and availability of communication with the terminal station 2. The submarine node may use a voltage substantially lower than the voltage present on the trunk 3 or may be provided at the output. For example, the DC voltage used or supplied by the submarine node can vary from 500V to 5V DC depending on the application and the voltage required for the low voltage device supplied by the submarine node. A preferred voltage value used or supplied by the submarine node may be about 400V (this value is used in the example embodiments shown herein).

上で言及した典型的な低電圧デバイスは、通信機器、計器、センサ、電気エンジンなどであり得る。   Typical low voltage devices referred to above can be communications equipment, instruments, sensors, electric engines, and the like.

海底ノード6はさらに、たとえば約100Mbit/s以上の比較的高いビットレートで光信号を使用する光通信を使用してもよい。いくつかの好ましいビットレートは、1Gbit/sおよび10Gbit/sである。   The submarine node 6 may further use optical communication using optical signals at a relatively high bit rate, eg, about 100 Mbit / s or higher. Some preferred bit rates are 1 Gbit / s and 10 Gbit / s.

図に示すように、ネットワーク1は、好ましくはリング型ネットワークであり得る。この構成は、リングに沿った2方向での輸送が可能なことから、最適化されたサービスの利用可能性を提供する。しかしながら、これは必須ではなく、たとえば単一のスパーネットワーク(spur network)などの他のネットワーク構成もまた特許請求される発明の範囲内で使用され得る。   As shown in the figure, the network 1 may preferably be a ring network. This configuration provides optimized service availability because it can be transported in two directions along the ring. However, this is not essential and other network configurations, such as a single spur network, may also be used within the scope of the claimed invention.

図2は、配電のいくつかの原理が示されている図1のネットワークの例示的な図である。この図では、図1のものと同様の要素には同様の参照番号が付されている。図2に示す例では、端局2は、たとえば異なる極性で約10KVの比較的高い直流電圧を供給することができる電力供給機器を備えてもよい。   FIG. 2 is an exemplary diagram of the network of FIG. 1 in which some principles of power distribution are shown. In this figure, elements similar to those in FIG. 1 are given like reference numerals. In the example shown in FIG. 2, the terminal station 2 may include a power supply device that can supply a relatively high DC voltage of, for example, about 10 KV with different polarities.

動作中、たとえば約10KVの供給電圧は幹線3に与えられてもよい。   During operation, a supply voltage of about 10 KV, for example, may be applied to the main line 3.

分岐ユニット5で、幹線3に供給される電力は、分岐線51によって海底ノード6に分岐されてもよい。海底ノード6は、この例の中では約10KVの高い電圧を、対応する場所で機器によって使用され得るより低い電圧に変換するように構成される。この例の中では、より低い電圧は約400Vであってもよい。電力供給のいくつかのシナリオは、図4から8に関連してさらに詳細に説明される。   The power supplied to the trunk line 3 by the branch unit 5 may be branched to the submarine node 6 by the branch line 51. The submarine node 6 is configured to convert a high voltage of about 10 KV in this example to a lower voltage that can be used by the equipment at the corresponding location. In this example, the lower voltage may be about 400V. Some scenarios of power supply are described in further detail in connection with FIGS.

図3は、光通信のいくつかの原理が示されている図1のネットワークの例示的な図である。この図では、図中で別途提示されない限り、図1および図2のものと同様の要素には同様の参照番号が付されている。図3に示す例では、端局2は、幹線の上で/幹線から光波長を送信/受信することができる有線機器を備えてもよい。好ましくは、端局2の有線機器は、たとえばWDM、CWDM、DWDMまたはタイプ信号などの多波長光信号を送信/受信することができてもよい。   FIG. 3 is an exemplary diagram of the network of FIG. 1 in which some principles of optical communication are shown. In this figure, elements similar to those in FIGS. 1 and 2 are given like reference numerals unless otherwise indicated in the figures. In the example illustrated in FIG. 3, the terminal station 2 may include a wired device that can transmit / receive optical wavelengths on / from the trunk line. Preferably, the wired device of the terminal station 2 may be capable of transmitting / receiving a multi-wavelength optical signal such as WDM, CWDM, DWDM or a type signal.

図3に示す例では、端局2は、WDMタイプ信号を送信/受信することができるものと仮定されている。図に示すように、第1の端局2aは波長λxの第1の光信号を第1の海底ノード6aと、また第2の光信号λzを第2の海底ノード6bと交換(送信または受信)することができてもよい。同様に、第2の端局2bは波長λyの第3の光信号を第1の海底ノード6aと、また第4の光信号λwを第2の海底ノード6bと交換(送信または受信)することができてもよい。海底ノード6、6aおよび6bは、波長の受信および送信を可能にする目的でトランスポンダを装備してもよい。   In the example shown in FIG. 3, it is assumed that the terminal station 2 can transmit / receive a WDM type signal. As shown in the figure, the first terminal station 2a exchanges (transmits or receives) the first optical signal having the wavelength λx with the first submarine node 6a and the second optical signal λz with the second submarine node 6b. ) May be able to. Similarly, the second terminal 2b exchanges (transmits or receives) the third optical signal with the wavelength λy with the first submarine node 6a and the fourth optical signal λw with the second submarine node 6b. It may be possible. Submarine nodes 6, 6a and 6b may be equipped with transponders for the purpose of enabling reception and transmission of wavelengths.

動作中、多波長光信号(可能な他の波長のうちλw、λx、λyおよびλzを備える)は、たとえば各端局2aおよび2bとともにノード6a、6bまたは他の海底ノードに異なる光波長を与えるそれぞれのソースによって幹線3上に与えられてもよい。   In operation, a multi-wavelength optical signal (with λw, λx, λy and λz among other possible wavelengths) provides different optical wavelengths to nodes 6a, 6b or other submarine nodes, for example with each terminal station 2a and 2b It may be given on the main line 3 by each source.

必要に応じて、リピータは光信号を再増幅するために使用されてもよい。   If necessary, the repeater may be used to re-amplify the optical signal.

分岐ユニット5aで、波長λxを備えた多波長光信号は、たとえば分岐線51aを介した第1の海底ノード6aへの光結合によって幹線3から得られる。次いで、海底ノード6aは、使用するための波長λxをフィルタリングする。この波長は、第1の海底ノード6aと第1の端局2aとの間の通信を可能にする目的で使用されてもよい。同様に、波長λyを備えた光信号は、分岐線51aを介して第1の海底ノード6aから幹線3に分岐(追加)される。この波長は、海底ノード6aと第2の端局2bとの間の通信を可能にする目的で使用されてもよい。   In the branch unit 5a, the multi-wavelength optical signal having the wavelength λx is obtained from the main line 3 by optical coupling to the first submarine node 6a via the branch line 51a, for example. The submarine node 6a then filters the wavelength λx for use. This wavelength may be used for the purpose of enabling communication between the first submarine node 6a and the first terminal station 2a. Similarly, the optical signal having the wavelength λy is branched (added) from the first submarine node 6a to the trunk line 3 via the branch line 51a. This wavelength may be used for the purpose of enabling communication between the submarine node 6a and the second terminal station 2b.

同様に、分岐ユニット5bを使用して、波長λyを備えた多波長光信号は、たとえば分岐線51bを介した第2の海底ノード6bへの光結合によって幹線3から得られる。次いで、海底ノード6bは、使用するための波長λyをフィルタリングする。この波長は、第2の海底ノード6bと第1の端局2aとの間の通信を可能にする目的で使用されてもよい。同様に、波長λwを備えた光信号は、分岐線51bを介して第2の海底ノード6bから幹線3に分岐(追加)される。この波長は、第2の海底ノード6bと第2の端局2bとの間の通信を可能にする目的で使用されてもよい。したがって、端局と海底ノードとの間の通信のために専用の波長が割り当てられ得るということが確認される。   Similarly, using the branch unit 5b, the multi-wavelength optical signal having the wavelength λy is obtained from the main line 3 by optical coupling to the second submarine node 6b via the branch line 51b, for example. The submarine node 6b then filters the wavelength λy for use. This wavelength may be used for the purpose of enabling communication between the second submarine node 6b and the first terminal station 2a. Similarly, the optical signal having the wavelength λw is branched (added) from the second submarine node 6b to the trunk line 3 via the branch line 51b. This wavelength may be used for the purpose of enabling communication between the second submarine node 6b and the second terminal station 2b. Therefore, it is confirmed that a dedicated wavelength can be assigned for communication between the terminal station and the submarine node.

図には示していないが、2つの端局の間で通信を確立することもまた可能であってよい。2つの端局間で通信が望まれる場合、2つの端局間で特定の波長を専用にすることで十分であり、その場合そのような専用の波長は、任意の中間海底ノードで削除されることなく、1つの端局から他のものへ光ケーブル上で搬送される。光ケーブルへ波長を追加する技法、または光ケーブルから波長を削除する技法は、関連技術の当業者に知られている任意の技法であってもよい。   Although not shown in the figure, it may also be possible to establish communication between the two end stations. If communication between two end stations is desired, it is sufficient to dedicate specific wavelengths between the two end stations, in which case such dedicated wavelengths are deleted at any intermediate submarine node. Without being transported over one optical cable from one terminal station to another. The technique of adding a wavelength to an optical cable or removing a wavelength from an optical cable may be any technique known to those skilled in the relevant art.

上記の構成により、必要に応じて、ネットワークの中の任意の2つの通信ポイントの間で、高ビットレートでの簡単かつ信頼性の高い通信機能が可能となる。   With the above configuration, a simple and highly reliable communication function at a high bit rate is possible between any two communication points in the network as necessary.

電力供給は、様々な方法で与えられてもよい。限定ではなく、例示として、いくつかのシナリオ例が以下で述べられる。特許請求される発明の範囲内で、他のシナリオもまた可能であってよい。   The power supply may be provided in various ways. By way of illustration and not limitation, several example scenarios are described below. Other scenarios may also be possible within the scope of the claimed invention.

図4は、いくつかの実施形態による第1の配電シナリオの例示的な図である。具体的には、図4に示すシナリオは、(たとえば図1の端局2など、ネットワークの中で2つの電源が利用可能であるが)正常な動作状態とみなし得るシングルエンド動作モードに関する。   FIG. 4 is an exemplary diagram of a first power distribution scenario according to some embodiments. Specifically, the scenario shown in FIG. 4 relates to a single-ended mode of operation that can be considered a normal operating state (although two power sources are available in the network, such as terminal 2 in FIG. 1).

第1の電源PS1は幹線ケーブルTの第1のケーブルヘッドC1に接続されて示され、第2の電源PS2は幹線ケーブルTの第2のケーブルヘッドC2に接続されて示されている。疑似負荷DLもまた、回路の中に設けられてもよい。分岐ユニットBU1、BU2、BU3およびBU4は幹線ケーブルTに沿ったいくつかの場所に設けられる。各分岐ユニットは、それぞれの海底ノードN1、N2、N3およびN4に結合されてもよい。幹線ケーブルTは、電力および光信号を輸送することができる光ケーブルである。   The first power source PS1 is shown connected to the first cable head C1 of the trunk cable T, and the second power source PS2 is shown connected to the second cable head C2 of the trunk cable T. A pseudo load DL may also be provided in the circuit. The branch units BU1, BU2, BU3, and BU4 are provided at several locations along the trunk cable T. Each branch unit may be coupled to a respective submarine node N1, N2, N3 and N4. The trunk cable T is an optical cable that can transport electric power and optical signals.

この状態(典型的には通常の状態)では、PS1とPS2との両方の電源は、たとえば負極性にあってもよく、PS1はケーブルヘッドC1上に直流電力(電圧−電流)を与える。図(また、ケーブルヘッドC1およびC2上の矢印)で示すように、ループはPS1と海のアースとの間で閉じられる。一方、疑似負荷DLは、同じ方向での電流の循環を確実にするために、回路上に存在するのが望ましい。システム上の電源の利用可能性を高める(または確実にする)ために、PS2は疑似負荷DLと並列に接続されてもよいが、(PS1に障害が発生した場合に回路に組み込まれるために)スタンバイモードであってもよい。好ましくは、PS2の電圧は、疑似負荷DLの電圧より低く調整される。逆電流を防止するために、PS2の出力でダイオードが使用されてもよい。したがって、この状況では、PS2は全く電流を供給することはない。   In this state (typically the normal state), both the power sources of PS1 and PS2 may be of negative polarity, for example, and PS1 provides DC power (voltage-current) on the cable head C1. As shown in the figure (also arrows on cable heads C1 and C2), the loop is closed between PS1 and the sea ground. On the other hand, the pseudo load DL is preferably present on the circuit to ensure current circulation in the same direction. To increase (or ensure) the availability of power on the system, PS2 may be connected in parallel with the pseudoload DL (to be incorporated into the circuit if PS1 fails). It may be in a standby mode. Preferably, the voltage of PS2 is adjusted to be lower than the voltage of the pseudo load DL. A diode may be used at the output of PS2 to prevent reverse current. Therefore, in this situation, PS2 does not supply any current.

図4の正常動作のシナリオでは、海底ノードN1、N2、N3およびN4には、必要な場合、通常通信のために電流および光信号が与えられてもよい。電流の流れの方向は、図中の矢印によって示される。   In the normal operation scenario of FIG. 4, submarine nodes N1, N2, N3, and N4 may be provided with current and optical signals for normal communication, if necessary. The direction of current flow is indicated by the arrows in the figure.

第1の電源PS1に障害が発生した場合、第2の電源PS2は、システムの電力供給の作業を自動的に引き継ぐことができる。   When a failure occurs in the first power supply PS1, the second power supply PS2 can automatically take over the power supply operation of the system.

図5は、(何らかの理由で)第1の電源PS1に障害がある配電シナリオの例示的な図である。図5では、図4のものと同様の要素には同様の参照番号が付されている。そのような場合、PS1は回路から切断され、PS2は電流の流れを確実にするために回路に自動的に組み込まれる。また、ノードまたは幹線ケーブルで障害が発生した場合、第2の電源PS2は電流の流れを確実にし、1つまたは複数の分岐ユニットの素早い再構成を可能にする。したがって、この第2のシナリオでは、サービス(電力および通信)もまた、海底ノードN1、N2、N3およびN4のために確実になる。   FIG. 5 is an exemplary diagram of a power distribution scenario where the first power source PS1 is faulty (for some reason). In FIG. 5, elements similar to those in FIG. 4 are given like reference numerals. In such a case, PS1 is disconnected from the circuit and PS2 is automatically incorporated into the circuit to ensure current flow. Also, in the event of a failure in a node or trunk cable, the second power supply PS2 ensures current flow and allows for quick reconfiguration of one or more branch units. Thus, in this second scenario, service (power and communication) is also ensured for submarine nodes N1, N2, N3 and N4.

図5のシナリオにおいて図中で見られるように、疑似負荷DLは他のケーブルヘッド、すなわちC1に切り替えられる。好ましくは、疑似負荷の切り替えは公称電圧で稼働中に実行され、ケーブルヘッドC2へのスイッチ(同様に閉じている)と並列のケーブルヘッドC1へのスイッチを閉じ、次いでC2のスイッチを開く(いわゆるメイクビフォアブレーク切り替え(make−before−break switching)動作)。電流の流れの方向は、図中の矢印によって示される。   As seen in the figure in the scenario of FIG. 5, the pseudo load DL is switched to another cable head, ie C1. Preferably, the switching of the pseudo load is performed during operation at nominal voltage, closing the switch to the cable head C1 in parallel with the switch to the cable head C2 (also closed) and then opening the switch for C2 (so-called Make-before-break switching (make-before-break switching) operation. The direction of current flow is indicated by the arrows in the figure.

要求される全体の電力が単一の電源の容量を超える場合、幹線ケーブルはPS1とPS2の両方の電源によって電力供給されてもよく、その間疑似負荷はオフにされても(切断されても)よい。図6は、そのような状況下での配電シナリオの例示的な図である。図6では、図4および図5と同様の要素には同様の参照番号が付されている。   If the total power required exceeds the capacity of a single power supply, the trunk cable may be powered by both PS1 and PS2 power supplies, while the pseudo load is turned off (disconnected) Good. FIG. 6 is an exemplary diagram of a power distribution scenario under such circumstances. In FIG. 6, elements similar to those in FIGS. 4 and 5 are given the same reference numerals.

2つの電源が回路に組み込まれるべきか否かの判定は、電流および電圧の監視に基づいて、端局に配置されてもよい管理システムから取得されてもよい。次いで、管理システムは、ノードの1つ、たとえば図中ではN2の中で電流を等しく保つように、電流需要および電圧需要を電源PS1およびPS2に設定してもよいので、どのリピータも低すぎる(ゼロに近い)電流を受け取らなくてもよい。この懸念の理由は、リピータが典型的に直列に電力供給され、レーザポンプに電力供給し、光増幅を確実にするために最小電流(数百ミリアンペア)を必要とするためである。電力が同じ極性の電圧の両端(PS1およびPS2)から受け取られる場合、電流は(図6の矢印によって示すように)逆方向に流れ、電流が逆流しなければならないシステム中のポイントが必ず存在する。したがって、2つの分岐ユニットの間に電流がゼロ近くに落ちる部分が存在しないことを確実にするために、強制的に電力消費(および、したがってノード電流)が十分に高い所定の分岐ユニットの場所で電流反転を生じさせ、このノードの中の電流が実質的に1つの方向からの半分と他の方向からの半分で(たとえば、ノード電流が1Aである場合、電源は1つの方向から0.5A、他の方向から0.5Aに設定され得る)受け取られるように電源の設定を調整するのが望ましい場合があり、この電流はまた、すべての他のノードが電流を陸上局までのバックボーンに付加することから、システム全体の中の最小電流であり得る。   The determination of whether two power supplies should be incorporated into the circuit may be obtained from a management system that may be located at the terminal station based on current and voltage monitoring. The management system may then set the current and voltage demands on power supplies PS1 and PS2 to keep the current equal in one of the nodes, eg N2 in the figure, so that any repeater is too low ( It is not necessary to receive a current (near zero). The reason for this concern is that repeaters are typically powered in series and power the laser pump and require a minimum current (several hundred milliamps) to ensure optical amplification. When power is received from both ends of a voltage of the same polarity (PS1 and PS2), the current flows in the reverse direction (as indicated by the arrows in FIG. 6) and there is always a point in the system where the current must flow backwards. . Therefore, at a given branch unit location where the power consumption (and hence the node current) is forced high enough to ensure that there is no portion where the current drops near zero between the two branch units. Causing current reversal, so that the current in this node is substantially half from one direction and half from the other direction (eg, if the node current is 1A, the power supply is 0.5A from one direction). (It may be set to 0.5A from other directions) It may be desirable to adjust the setting of the power supply to be received, this current also causes all other nodes to add current to the backbone to the land station Thus, it can be the minimum current in the entire system.

このように、このシステムは、ノード電力が、システムがシングルエンド供給で動作するにはあまりにも高く(遠端ノードには、すべての他の中間ノードの累積降下に対応する電圧降下がある)、システムが崩壊する電力制限が存在する(ノード電圧がPS1の電圧の半分であるとき)場合、ダブルエンド供給に設定されてもよい(疑似負荷が機能しない場合を除く)。   Thus, this system has a node power that is too high for the system to operate with a single-ended supply (the far-end node has a voltage drop that corresponds to the cumulative drop of all other intermediate nodes) If there is a power limit that causes the system to collapse (when the node voltage is half the voltage of PS1), it may be set to double-ended supply (unless the pseudo load does not work).

この目的で、(ダブルエンド供給での)回路の両端の直流電圧および電流を調整し、ループ中のすべてのリピータへの最小電流を保証するために、アルゴリズムが使用されてもよい。そのようなアルゴリズムは、(たとえばテレメトリを使用して)電流バランスが作り出されるノードN2における電流測定値を用いた算術演算、および電流需要を判定するための電力供給機器に基づいていてもよい。したがって、1つの電源は電圧制御モードに設定されてもよく、もう1つの電源は電流全体を維持するための電流制御を担当してもよい。第1の電源PS1が電流モードであると仮定すると、PS1は:I=I1+I2/2に設定された電流を有してもよい。したがって、電圧モードであるもう1つの電源は、残りの電流つまりI=I2/2+I3+I4を伝える。   For this purpose, an algorithm may be used to adjust the DC voltage and current across the circuit (with a double-ended supply) and ensure a minimum current to all repeaters in the loop. Such an algorithm may be based on arithmetic operations using current measurements at node N2 where current balance is created (eg, using telemetry) and power supply equipment for determining current demand. Thus, one power supply may be set to voltage control mode and the other power supply may be responsible for current control to maintain the entire current. Assuming that the first power supply PS1 is in current mode, PS1 may have a current set to: I = I1 + I2 / 2. Therefore, another power supply in voltage mode carries the remaining current, i.e. I = I2 / 2 + I3 + I4.

図7は、幹線ケーブルに故障が発生した場合にダブルエンド供給が利用可能な第4の配電シナリオの例示的な図である。図7では、図4から6と同様の要素には同様の参照番号が付されている。   FIG. 7 is an exemplary diagram of a fourth power distribution scenario in which a double-ended supply is available when a trunk cable failure occurs. In FIG. 7, elements similar to those in FIGS. 4 to 6 are given similar reference numerals.

幹線ケーブルが図7の参照番号Fによって示されるように故障状態の下にあると仮定すると(たとえば、幹線ケーブルの切断によってシステムが2つの別々の回路に分裂する場合がある)、各電源PS1およびPS2は対応するケーブルヘッドC1およびC2に接続されてもよく、疑似負荷は切断されてもよい。   Assuming that the trunk cable is under a fault condition as indicated by reference number F in FIG. 7 (eg, disconnecting the trunk cable may split the system into two separate circuits), each power supply PS1 and PS2 may be connected to the corresponding cable heads C1 and C2, and the pseudo load may be disconnected.

この特定のシナリオで、抵抗負荷はケーブルの故障個所に近いノードの入力に自動的に接続されてもよい。そのような場合、抵抗負荷は幹線から直接高電圧をサポートする。代替的に、抵抗負荷は海底ノードの出力に接続されてもよく、その場合分岐上の定電圧を支援する。図7で、海底ノードN2およびN4は、それぞれの抵抗負荷RL2およびRL4に接続されて示されている。抵抗負荷は、光システムを操作するために必要な最小電流の存在を確実にすることができ、光通信が失われた場合に自動的にオンに切り替えられてもよい。そのような海底ノードN2またはN4のうちの1つが高電力を必要とする場合、抵抗負荷は典型的には非優先負荷であるために切断されてもよい。電流の流れの方向は、図中の矢印によって示される。   In this particular scenario, the resistive load may be automatically connected to the input of a node near the cable fault. In such a case, the resistive load supports high voltage directly from the trunk. Alternatively, a resistive load may be connected to the output of the submarine node, in which case it supports a constant voltage on the branch. In FIG. 7, submarine nodes N2 and N4 are shown connected to respective resistive loads RL2 and RL4. The resistive load can ensure the presence of the minimum current required to operate the optical system and may be turned on automatically if optical communication is lost. If one of such submarine nodes N2 or N4 requires high power, the resistive load may be disconnected because it is typically a non-priority load. The direction of current flow is indicated by the arrows in the figure.

幹線ケーブルが切断の被害を受ける図7のシナリオでは、システム全体を再構成することが必要になる場合がある。そうするために、分岐ユニットは特定のコマンドを受信しなければならない場合がある。そのような再構成動作のための例示的な解決法が図8に示される。このシナリオで、電源PS1およびPS2はシステムから切断される。幹線上の直流電流を復元するとともに、システムの中の通信を可能にするために、逆極性の電力供給モードで動作することができる第3の電源PS3が組み込まれる。これは、海底ノードN2およびN4(図7の切断点の隣にあったノード)の内部のDC/DCコンバータの入力でリバースバイアスダイオード(reverse−biased diodes)D2およびD4によって行われる。この電流対策によって、システムマネージャは再構成が必要な分岐ユニット(この例の場合はBU2およびBU4)にコマンドを送り、必要に応じてシステムのトポロジーを変更することができる。   In the scenario of FIG. 7 where the trunk cable is damaged by cutting, it may be necessary to reconfigure the entire system. In order to do so, the branch unit may have to receive certain commands. An exemplary solution for such a reconfiguration operation is shown in FIG. In this scenario, power supplies PS1 and PS2 are disconnected from the system. A third power supply PS3 that can operate in a reverse polarity power supply mode is incorporated to restore the DC current on the main line and allow communication within the system. This is done by reverse-biased diodes D2 and D4 at the input of the DC / DC converter inside the submarine nodes N2 and N4 (the node that was next to the cut point in FIG. 7). This current measure allows the system manager to send commands to branch units that need to be reconfigured (BU2 and BU4 in this example) and change the system topology as needed.

分岐ユニットの再構成は、好ましくは、分岐ユニットの接続構成を変更するために、それらを起動することができる光監視信号によって実行される。図9は、いくつかの実施形態による分岐ユニットでの複数の接続構成を表す例示的な図である。図には、4つの可能な安定した接続構成が示される。第1の構成ABは、ポートAとBとの間に接続を与え、ポートCを開いておくことに関し、第2の構成ACは、ポートAとCとの間に接続を与え、ポートBを開いておくことに関し、第3の構成BCは、ポートBとCとの間に接続を与え、ポートAを開いておくことに関し、最後に第4の構成ABCは、3つのポートA、BおよびCを一緒に接続することに関する。ポートA、BおよびCのうちの2つは幹線に接続されてよく、3つ目のものは分岐線に接続されてもよいことに留意されたい。   The reconfiguration of the branch units is preferably carried out by means of optical monitoring signals that can be activated to change the connection configuration of the branch units. FIG. 9 is an exemplary diagram illustrating multiple connection configurations in a branching unit according to some embodiments. The figure shows four possible stable connection configurations. The first configuration AB provides a connection between ports A and B, and with respect to keeping port C open, the second configuration AC provides a connection between ports A and C, and port B With respect to opening, the third configuration BC provides a connection between ports B and C, and finally with respect to opening port A, the fourth configuration ABC consists of three ports A, B and Related to connecting C together. Note that two of ports A, B and C may be connected to the trunk line and the third may be connected to the branch line.

分岐ユニットの分岐ケーブルで故障が発生した場合、システムは故障のあるケーブルを絶縁し、システム全体を依然としてサービスを提供するために利用可能に保つように構成されてもよい。   In the event of a failure in a branch unit branch cable, the system may be configured to isolate the faulty cable and still keep the entire system available for servicing.

本発明のネットワークで使用可能なタイプの分岐ユニットの例は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第6987902号の中で説明されている。   Examples of types of branching units that can be used in the network of the present invention are described in US Pat. No. 6,987,902, which is incorporated herein by reference in its entirety.

図10は、故障が分岐ユニットBU1で生じるように示されている第1のシナリオの例示的な図である。そのような故障が開回路の形態である場合、海底ノードN1の1つだけがシステムから絶縁され、他の海底ノードは動作可能なままであるので、システムは損害を被らなくてもよい。しかしながら、そのような故障の状態が短絡の形態(図10のノードN1で示すようなものであり、分岐ユニットBU1のポートA、BおよびCはすべて一緒に接続されている)である場合、システムは、海底ノードN2、N3およびN4での高い値(たとえば正常状態での約10KV)からより低い値(たとえば正常状態での約500V)への幹線電圧の変換を自動的に停止するように構成されてもよい。実際に、各海底ノードのコンバータは、幹線電圧が、たとえば約5KVなどの所定の閾値を下回る場合、変換動作を停止するように構成されてもよい。そのような状況では、システムは、電源PS1およびPS2によって供給される(この例の中では5KVの)幹線の所定の閾値よりも実質的に低い新たな電圧を用いた第1の電源PS1から第2の電源PS2へのエンドトゥエンドの直列接続回路となる。回路の中の電流の方向は、図10の矢印によって示される。   FIG. 10 is an exemplary diagram of a first scenario in which a failure is shown to occur at branch unit BU1. If such a fault is in the form of an open circuit, only one of the submarine nodes N1 is isolated from the system and the other submarine nodes remain operational, so the system may not suffer damage. However, if such a fault condition is in the form of a short circuit (as shown by node N1 in FIG. 10, the ports A, B and C of branch unit BU1 are all connected together), the system Is configured to automatically stop the conversion of the mains voltage from a high value (eg about 10 KV in normal state) to a lower value (eg about 500 V in normal state) at submarine nodes N2, N3 and N4 May be. Indeed, the converter at each submarine node may be configured to stop the conversion operation when the mains voltage falls below a predetermined threshold, eg, about 5 KV. In such a situation, the system is switched from the first power supply PS1 using a new voltage substantially lower than the predetermined threshold of the mains (5KV in this example) supplied by the power supplies PS1 and PS2. This is an end-to-end series connection circuit to the second power source PS2. The direction of current in the circuit is indicated by the arrows in FIG.

図11は、システムが分岐ユニット1の分岐線で故障を解消した後に再開するようになされた図10の故障状態の下の第2のシナリオの例示的な図である。図中、図10と同様の要素には同様の参照番号が付されている。図11に示すように、分岐ユニットBU1は、ポートAとBとが一緒に接続された新たな状態で再構成されるので、幹線T上での接続性が可能となる。短絡は今や回路から絶縁されているので、システムは再開されてもよく、海底ノードN2、N3およびN4にはサービスが与えられてもよい。電流の方向は、図中の矢印によって示される。   FIG. 11 is an exemplary diagram of the second scenario under the fault condition of FIG. 10 that is adapted to resume after the system has cleared the fault at the branch line of branch unit 1. In the figure, elements similar to those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 11, the branch unit BU1 is reconfigured in a new state in which the ports A and B are connected together, so that connectivity on the trunk line T is possible. Since the short is now isolated from the circuit, the system may be resumed and the submarine nodes N2, N3 and N4 may be serviced. The direction of the current is indicated by an arrow in the figure.

図12は、図10および図11による、ネットワークの中の短絡によって生じる故障状態におけるシステム中の電源の出力電圧/電流特性の例示的なグラフである。図中、X軸すなわち横軸は、幹線中の電流限界を示し、Y軸すなわち縦軸は、電源PS1およびPS2によって供給される電圧を示す。目的は、図10に関して述べたような短絡が分岐線の中で生じる場合に、幹線Tの電流を安全な低い値に維持することである。図に示すように、正常状態では、幹線で使用可能な電圧は最初の高値V1(たとえば約10KV)にある。これは図中参照番号Mによって示される。システムで(X軸に沿って)電流が増加する場合、電圧は中間値V2に低下する。これは図中参照番号Nによって示される。第2の電圧V2は、図10に関して述べた所定の閾値として確立され得る。電圧が所定の電圧値V2を下回ってさらに低下すると、海底ノードは変換動作を停止するので、システムは安全な低電流を供給する電源PS1およびPS2を用いる直列接続として機能する。これは図中参照番号Oによって示される。最後に、図中参照番号Pによって示されるように、所定のより低い電圧V3でシステムはシステムの動作にとって安全な低い電流を確立し、それによって、故障箇所を解消し、直流電力を自動的に復元するための分岐ユニットをオフにソフトに切り替えることが可能になる。   FIG. 12 is an exemplary graph of the output voltage / current characteristics of the power supply in the system in a fault condition caused by a short circuit in the network according to FIGS. In the figure, the X axis, that is, the horizontal axis, indicates the current limit in the main line, and the Y axis, that is, the vertical axis, indicates the voltage supplied by the power supplies PS1 and PS2. The objective is to maintain the current on the trunk line T at a safe low value when a short circuit as described with respect to FIG. 10 occurs in the branch line. As shown in the figure, in a normal state, the voltage that can be used on the main line is at an initial high value V1 (for example, about 10 KV). This is indicated by the reference number M in the figure. If the current increases (along the X axis) in the system, the voltage drops to an intermediate value V2. This is indicated by reference numeral N in the figure. The second voltage V2 can be established as the predetermined threshold described with respect to FIG. As the voltage drops below a predetermined voltage value V2, the submarine node stops converting, so the system functions as a series connection using power supplies PS1 and PS2 that provide safe low current. This is indicated by reference numeral O in the figure. Finally, as indicated by the reference number P in the figure, at a predetermined lower voltage V3, the system establishes a low current that is safe for system operation, thereby eliminating the point of failure and automatically reducing DC power. It is possible to switch the branch unit for restoration off to soft.

本明細書で示す実施形態では、2つの電源PS1およびPS2が例示的な方法で説明されているが、本発明のネットワークは必ずしも2つの電源のみに限定されないということに留意されたい。実際に、特許請求される発明の範囲内で、さらなる電源がネットワークの中に存在してもよい。たとえば、ネットワークは第1のリング(または並列)ネットワーク内で構成されたさらなるループを備えてもよく、またはネットワークは単に、シンプルなTタイプ接続によって提供される3分岐ネットワークとともに第3の供給を備えてもよい。   Note that in the embodiment shown herein, two power sources PS1 and PS2 are described in an exemplary manner, but the network of the present invention is not necessarily limited to only two power sources. Indeed, additional power sources may be present in the network within the scope of the claimed invention. For example, the network may comprise an additional loop configured in a first ring (or parallel) network, or the network simply comprises a third supply with a three-branch network provided by a simple T-type connection. May be.

たとえばN個などの3つ以上の電源がシステムに組み込まれる場合、2つの電源を使用する実施形態に関して上述したものと同様に、少なくとも1つの電源が電圧を制御するように構成され、残りのN−1の電源が電流を制御するように動作するという原理に基づいて、電源を管理するためにアルゴリズムが使用されてもよい。   If more than two power sources, such as N, are incorporated into the system, at least one power source is configured to control the voltage and the remaining N, similar to that described above with respect to the embodiment using two power sources. Based on the principle that the -1 power supply operates to control current, an algorithm may be used to manage the power supply.

上述のように、本発明は、市場で入手可能な海底ケーブルを使用して、比較的広い範囲に電力および光通信をもたらすための幅広い解決法を提供する。   As mentioned above, the present invention provides a wide range of solutions for providing power and optical communications over a relatively wide range using commercially available submarine cables.

本明細書で提案するシステムは、限定されないが、石油およびガスの科学的作業および深海検知作業などの様々な用途にサービスを提供することができる。   The system proposed herein can serve a variety of applications such as, but not limited to, oil and gas scientific operations and deep sea detection operations.

典型的には25年の設計寿命に適したケーブル、分岐ユニットおよびリピータなどの海底通信デバイスを使用することができるために、このシステムは、約8Aまでのかなり高い線電流にもかかわらず、(そのような海底通信デバイスを使用しない、知られているシステムと比べて)比較的長期の稼働寿命を提供する。   Because of the ability to use submarine communication devices such as cables, branching units and repeaters that are typically suitable for a design life of 25 years, this system, despite the fairly high line currents up to about 8A ( Provides a relatively long operational life (as compared to known systems that do not use such submarine communication devices).

電源、分岐ユニット、海底要素およびリピータ等の要素は、ハードウェアデバイス、ソフトウェアモジュール、またはハードウェアデバイスとソフトウェアモジュールとの組み合わせであり得るブロックを含んでもよい。   Elements such as power supplies, branch units, submarine elements and repeaters may include blocks that may be hardware devices, software modules, or a combination of hardware devices and software modules.

本発明の様々な実施形態は、そのような組み合わせが互換的および/または補足的である限り、組み合わせられてもよい。   Various embodiments of the invention may be combined as long as such combinations are interchangeable and / or complementary.

さらに、特許請求される方法に対応する構造のリストは網羅的ではないことに留意すべきであり、当業者であれば、特許請求される発明の範囲から逸脱することなく、均等の構造が列挙された構造に置き換えられ得るということが理解されよう。   Furthermore, it should be noted that the list of structures corresponding to the claimed method is not exhaustive, and those skilled in the art will enumerate equivalent structures without departing from the scope of the claimed invention. It will be understood that it can be replaced by a modified structure.

当業者には、本明細書の任意のブロック図が、本発明の原理を具体化する例示的な回路の概念図を表すということを理解されたい。   Those skilled in the art will appreciate that any block diagram herein represents a conceptual diagram of an exemplary circuit embodying the principles of the present invention.

Claims (15)

陸上に配置された局であるか、または海面に固定されているか、浮かんでいる局であってもよい1つまたは複数の端局と、少なくとも1つの分岐ユニットと、分岐ユニットに接続された少なくとも1つの海底ノードとを備える通信および電力を輸送するためのネットワークであって、ネットワークが、端局と分岐ユニットとの間、および分岐ユニットと海底ノードとの間の光および電気接続を可能にするための幹線ケーブルをさらに備え、海底ノードが複数の光波長を受け取り、出力で少なくとも1つの光波長を提供するように構成され、また端局から受け取った第1の直流電圧を出力で提供される第2の直流電圧に変換するように構成され、第1の電圧が第2の電圧よりも高く、ネットワークが幹線ケーブルの第1のケーブルヘッドに接続された第1の電源と幹線ケーブルの第2のケーブルヘッドに接続された少なくとも第2の電源とを備え、第1の電源および少なくとも第2の電源が正常または故障状態の下で、個別に、または組み合わせてネットワークの中の電流の少なくとも最小量を供給するように構成された、ネットワーク。   One or more terminal stations, which may be stations stationed on land, or fixed or floating at sea level, at least one branch unit, and at least connected to the branch unit A network for transporting communications and power comprising a single submarine node, the network enabling optical and electrical connections between the terminal station and the branch unit and between the branch unit and the submarine node A submarine node configured to receive a plurality of optical wavelengths and to provide at least one optical wavelength at the output, and to be provided with a first DC voltage received from the terminal station at the output. Configured to convert to a second DC voltage, the first voltage is higher than the second voltage, and the network is connected to the first cable head of the trunk cable A first power source and at least a second power source connected to a second cable head of the trunk cable, wherein the first power source and at least the second power source are individually under normal or fault conditions, Or a network configured in combination to provide at least a minimum amount of current in the network. ネットワークが、海底ノードの出力でインターネットプロトコルアプリケーションを実装するために構成されたインターネットプロトコル切り替え手段を備える、請求項1に記載のネットワーク。   The network of claim 1, wherein the network comprises internet protocol switching means configured to implement an internet protocol application at the output of a submarine node. ネットワークがリング型ネットワークである、請求項1および2のいずれか一項に記載のネットワーク。   The network according to claim 1, wherein the network is a ring network. 電流の循環を可能にするように構成された少なくとも1つの疑似負荷をさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載のネットワーク。   4. The network according to any one of claims 1 to 3, further comprising at least one pseudo load configured to allow current circulation. 第1の電源が、第1の電源と海のアースとの間でループが閉じられるように、第1のケーブルヘッドに直流電力を供給するように構成され、少なくとも第2の電源が、スタンバイモードで疑似負荷と並列に接続される、請求項4に記載のネットワーク。   The first power source is configured to supply direct current power to the first cable head such that the loop is closed between the first power source and the ocean ground, and at least the second power source is in standby mode 5. The network of claim 4, connected in parallel with the pseudo load. 第1の電源および少なくとも第2の電源が電力を供給するように構成され、第1の電源が電圧を制御するために設定され、少なくとも第2の電源が幹線上の電流を制御するために設定される、請求項1から5のいずれか一項に記載のネットワーク。   The first power supply and at least the second power supply are configured to supply power, the first power supply is set to control voltage, and at least the second power supply is set to control current on the mains The network according to any one of claims 1 to 5, wherein: 第1の電源が幹線ケーブルの第1のケーブルヘッドに電力を供給するように構成され、第2の電源が幹線ケーブルの第2のケーブルヘッドに電力を供給し、疑似負荷が切断され、抵抗負荷が、海底ノードの中の電流の存在が確実になるように、ネットワークの中の故障個所に近いノードで接続される、請求項4に記載のネットワーク。   The first power source is configured to supply power to the first cable head of the trunk cable, the second power source supplies power to the second cable head of the trunk cable, the pseudo load is disconnected, and the resistance load The network of claim 4, wherein the network is connected at a node close to the point of failure in the network to ensure the presence of current in the submarine node. ネットワークが、幹線ケーブルで障害が発生した場合に、幹線上の直流電流を復元するだけでなく、ネットワークの中の通信を可能にするように、電力供給を提供するために構成された第3の電源を備える、請求項7に記載のネットワーク。   A third network is configured to provide a power supply so as to enable communication within the network as well as restore DC current on the trunk if a failure occurs on the trunk cable. The network of claim 7, comprising a power source. ネットワークが、ネットワークの中の少なくとも1つのノードで電流を等しく保つように、電流需要と電圧需要を第1の電源と少なくとも第2の電源に設定するように構成された管理システムを備える、請求項1から8のいずれか一項に記載のネットワーク。   The network comprises a management system configured to set a current demand and a voltage demand to a first power source and at least a second power source so as to keep current equal at least one node in the network. The network according to any one of 1 to 8. 海底ノードが、分岐ユニットで故障が発生した場合に、幹線電圧を第1の電圧値から第2の電圧値へ変換することを停止するように構成される、請求項1に記載のネットワーク。   The network of claim 1, wherein the submarine node is configured to stop converting the mains voltage from the first voltage value to the second voltage value if a failure occurs in the branch unit. 海底ノードが、幹線電圧が所定の閾値を下回る場合、変換動作を停止するように構成される、請求項8に記載のネットワーク。   The network of claim 8, wherein the submarine node is configured to stop the conversion operation when the mains voltage falls below a predetermined threshold. 陸上に配置された局であるか、または海面に固定されているか、浮かんでいる局であってもよい1つまたは複数の端局と、少なくとも1つの分岐ユニットと、分岐ユニットに接続された少なくとも1つの海底ノードとを備えるネットワークの中で通信および電力を輸送するための方法であって、ネットワークが、端局と分岐ユニットとの間、および分岐ユニットと海底ノードとの間の光および電気接続を可能にするための幹線ケーブルをさらに備え、
− 海底ノードで複数の光波長を受け取り、出力で少なくとも1つの光波長を提供するステップと、
− 端局から受け取った第1の直流電圧を、出力で提供される第2の直流電圧に海底ノードで変換するステップであって、第1の電圧が第2の電圧よりも高いステップとを備え、
ネットワークが、幹線ケーブルの第1のケーブルヘッドに接続された第1の電源と幹線ケーブルの第2のケーブルヘッドに接続された少なくとも第2の電源とを備え、第1の電源および少なくとも第2の電源が、正常または故障状態の下で、個別に、または組み合わせてネットワークの中の電流の少なくとも最小量を供給する、方法。
One or more terminal stations, which may be stations stationed on land, or fixed or floating at sea level, at least one branch unit, and at least connected to the branch unit a method for feeding transportation communication and power within the network and a single submarine nodes, the network is, between the end stations and the branch unit, and the optical and electrical between the branching unit and the seabed node It is further equipped with a trunk cable to enable connection,
-Receiving a plurality of light wavelengths at a submarine node and providing at least one light wavelength at an output;
Converting the first DC voltage received from the terminal station into a second DC voltage provided at the output at the submarine node, the first voltage being higher than the second voltage; ,
The network comprises a first power source connected to the first cable head of the trunk cable and at least a second power source connected to the second cable head of the trunk cable, the first power source and the at least second A method wherein the power supply provides at least a minimum amount of current in the network, individually or in combination under normal or fault conditions.
海底ノードが複数の光波長を得て、海底ノードで使用するための波長をフィルタリングするか、または海底ノードが少なくとも1つの波長を幹線ケーブルに追加する、請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein the submarine node obtains multiple optical wavelengths and filters the wavelengths for use at the submarine node, or the submarine node adds at least one wavelength to the trunk cable. ネットワークが疑似負荷をさらに備え、疑似負荷が依然として第1のケーブルヘッドにも切り替えられたまま第2のケーブルヘッドへのスイッチを閉じることと、第2のケーブルヘッドへの切り替えが実行された後、第1のケーブルヘッドへのスイッチを開くこととによって、切り替えが稼働中に公称電圧で行われるように疑似負荷を第1のケーブルヘッドから第2のケーブルヘッドに切り替えるステップを備える、請求項12および13のいずれか一項に記載の方法。   After the network further comprises a pseudo load, the switch to the second cable head is closed while the pseudo load is still switched to the first cable head, and the switch to the second cable head is performed, 13. Switching the simulated load from the first cable head to the second cable head by opening a switch to the first cable head so that the switching takes place at nominal voltage during operation. 14. The method according to any one of items 13. ネットワークの中の電流が増加する場合、
− 幹線ケーブルで利用可能な電圧を閾値の中間値まで落とすステップと、
− 海底ノードでの電圧の変換を停止するステップと、
− 1つまたは複数の分岐ユニットをオフに安全に切り替えることを可能にする増加した電流よりも低い電流を供給するステップとが実行される、請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。
If the current in the network increases,
-Reducing the voltage available on the mains cable to an intermediate threshold value;
-Stopping the voltage conversion at the submarine node;
The method of any one of claims 12 to 14, wherein the step of providing a current lower than the increased current that allows one or more branch units to be safely switched off is performed. .
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103975534B (en) * 2011-12-22 2016-05-11 日本电气株式会社 Branch units and power line supervision method
CN104067135A (en) * 2012-01-31 2014-09-24 西门子公司 Fault detection in subsea power cables
US9285853B2 (en) 2012-11-20 2016-03-15 Intel Corporation Providing power to integrated electronics within a cable
EP2738959B1 (en) * 2012-11-30 2017-08-09 Alcatel Lucent System and method for providing underwater communication data
ES2778473T3 (en) 2013-03-18 2020-08-10 Commscope Technologies Llc Architecture for a wireless network
US9557505B2 (en) 2013-03-18 2017-01-31 Commscope Technologies Llc Power and optical fiber interface
EP2801695A1 (en) 2013-05-08 2014-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Subsea electrical unit and system
MX359326B (en) 2013-05-14 2018-09-25 Adc Telecommunications Inc Power/fiber hybrid cable.
US9997997B2 (en) 2014-12-22 2018-06-12 Raytheon Company Power system based on current source
US9559776B2 (en) * 2015-01-21 2017-01-31 Google Inc. Locally powered optical communication network
GB2545022A (en) * 2015-12-04 2017-06-07 Xtera Communications Ltd Submarine optical cable shore landing apparatus
US11119546B2 (en) 2016-11-09 2021-09-14 Commscope, Inc. Of North Carolina Exchangeable powered infrastructure module
US10110321B2 (en) * 2017-03-16 2018-10-23 Tyco Electronics Subsea Communications Llc Techniques for providing adaptive power distribution using a multi-node network of power feed branching units (PFBUs) and an undersea optical communication system using same
US11223427B2 (en) 2017-03-17 2022-01-11 Nec Corporation Optical submarine cable system and optical submarine relay apparatus
US10374725B2 (en) * 2017-10-04 2019-08-06 Subcom, Llc Power delivery in submarine optical communication systems using power feed converters
CN107911175A (en) * 2017-12-14 2018-04-13 中天海洋系统有限公司 A kind of seabed is plugged into box telecommunication system structure
CN108711844B (en) * 2018-04-19 2021-06-22 同济大学 High-voltage electric switching type splitter of submarine observation network with rapid relay protection
US10326357B1 (en) 2018-07-31 2019-06-18 Raytheon Company Adaptive power converter topologies supporting active power factor correction (PFC)
US10461852B1 (en) * 2018-08-07 2019-10-29 Facebook, Inc. Submarine cable network architecture
CN113632396A (en) * 2019-03-27 2021-11-09 日本电气株式会社 Optical subsea branching device, optical subsea cable system, switching method, non-transitory computer readable medium
US10777336B1 (en) * 2019-04-12 2020-09-15 Subcom, Llc Branching unit for power distribution
EP4080776A4 (en) * 2019-12-20 2023-01-11 NEC Corporation Undersea device, energization method, and recording medium
CN111416658B (en) * 2020-03-27 2021-04-09 中国科学院声学研究所 Submarine observation network trunk line optical signal transmission device and transmission method
CN111585655B (en) * 2020-04-13 2021-07-06 烽火海洋网络设备有限公司 Remote interactive control system and method for subsea equipment
US11945561B2 (en) * 2020-06-23 2024-04-02 Subcom, Llc Efficient undersea charging of undersea autonomous vehicles
CN114825246B (en) * 2021-01-19 2024-03-08 华海通信技术有限公司 Branch, submarine cable system and cable breakage switching method
US20220345219A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 Cortina Access, Inc. Wireless Optical Networking Unit
WO2023178375A1 (en) * 2022-03-25 2023-09-28 Connec Limited A communication assembly for an electrical connection system

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04217123A (en) * 1990-12-18 1992-08-07 Fujitsu Ltd Feeding system for optical transmission system
JPH04304716A (en) * 1991-04-02 1992-10-28 Nec Corp Submarine cable system power feeding system
JPH05129991A (en) * 1991-08-20 1993-05-25 Fujitsu Ltd Feeder changeover circuit
JPH09181685A (en) * 1995-10-24 1997-07-11 K D D Kaitei Cable Syst Kk Communication system
JPH11150492A (en) * 1997-11-17 1999-06-02 Nec Corp Power supply circuit for submarine cable system
JP4335430B2 (en) 2000-11-24 2009-09-30 独立行政法人海洋研究開発機構 Submarine power supply method
US6510270B1 (en) * 2001-07-24 2003-01-21 Ocean Design, Inc. Sub-oceanic cable network system and method
US20030108351A1 (en) * 2001-09-24 2003-06-12 Feinberg Lee Daniel Methods for ultra long-haul optical communications
JP2003108240A (en) 2001-10-01 2003-04-11 Nec Miyagi Ltd Turnback circuit for power supply in system for power supply with both ends
GB0208485D0 (en) * 2002-04-12 2002-05-22 Cit Alcatel Power feed
JP4344791B2 (en) * 2002-10-21 2009-10-14 日本電気株式会社 Submarine cable system and submarine power supply branching device
FR2851097B1 (en) 2003-02-11 2005-04-29 Cit Alcatel INTEGRABLE BRANCHING UNIT IN A SUBMARINE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM, SUCH A SUBMARINE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM AND RECONFIGURATION METHOD FOR SUCH A TELECOMMUNICATIONS SUBMARINE SYSTEM
JP2005129991A (en) 2003-10-21 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Speaker module, electronic equipment employing same, and apparatus employing speaker module
US20050095006A1 (en) 2003-10-31 2005-05-05 Red Sky Systems, Inc. Cable station for an undersea optical transmission system
US20050232634A1 (en) * 2004-03-29 2005-10-20 Evangelides Stephen G Jr Undersea optical transmission system employing low power consumption optical amplifiers
US7940787B2 (en) * 2005-08-30 2011-05-10 Cisco Technology, Inc. Low-power ethernet device
FR2899041B1 (en) * 2006-03-27 2008-05-02 Alcatel Sa SYSTEM FOR SUPPLYING A TRANSMISSION NETWORK, IN PARTICULAR SUBMARINE
WO2008068842A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Kddi Corporation Optical repeater of optical submarine cable system and optical submarine cable system equipped with that optical repeater
JP2009181685A (en) 2008-02-01 2009-08-13 Kanehiro Kk Ramp member and magnetic disk device
US8244140B2 (en) * 2009-06-10 2012-08-14 Tyco Electronics Subsea Communications Llc Communicating with components in optical communication systems using voltage signal detection and signature analysis
US8305877B2 (en) * 2009-09-10 2012-11-06 Tyco Electronics Subsea Communications Llc System and method for distributed fault sensing and recovery
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